автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Влияние энергии ультразвуковых колебаний на структуру и свойства полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена

□03486256

НЕГРОВ ДМИТРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГИИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 3 ДЕК 2009

003486256

НЕГРОВ ДМИТРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ВЛИЯНИЕ ЭНЕРГИИ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ ПОЛИТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА

Специальность 05.02.01 - Материаловедение (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор ЕРЁМИН Евгений Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

СУРИКОВ Валерий Иванович

кандидат химических наук, научный сотрудник СО РАН Институт проблем переработки углеводородов ТРЕНИХИН Михаил Викторович

Ведущая организация:

ООО «НТК «Криогенная техника»

Защита состоится 22 декабря 2009 г. в 14— часов на заседании диссертационного совета Д.212.178.10 при ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет» по адресу: 644050, г. Омск - 50, проспект Мира, 11, ауд. 6 - 340.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного технического университета.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью составителя, заверенные гербовой печатью организации, просим направлять в адрес диссертационного совета.

Автореферат разослан « -/7 » Ьом о^л 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д.212.178.10 к.ф.-м.н., профессор

Вад. И. Суриков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Применение деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) позволяет эффективно заменить различные металлы и сплавы, понизить себестоимость изделий, повысить надежность и долговечность деталей узлов трения. Увеличение удельных нагрузок и скоростей движения элементов машин делает весьма актуальной задачу повышения предела прочности и модуля упругости, уменьшения коэффициента трения и скорости изнашивания полимерных композиционных материалов.

Повышение механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) за счет введения различных модификаторов в полимерную матрицу, интенсификация режимов технологических операций (измельчения и перемешивания компонентов, прессования, термообработки) в значительной степени уже изучены.

Достичь существенного повышения механических и триботехнических свойств таких материалов можно созданием новых технологий их получения за счет внешнего энергетического воздействия и активации компонентов непосредственно при синтезе полимерных композиционных материалов.

Одним из способов внешнего энергетического воздействия на полимерные материалы является введение энергии ультразвуковых колебаний непосредственно при прессовании изделия, в результате чего в полимерах наблюдается целый ряд физических и химических явлений, приводящих к интенсификации процессов изготовления, снижению энергоемкости оборудования, повышению качества готовых изделий. Поскольку влияние энергии ультразвуковых колебаний (УЗК) на структуру, механические и триботехнические свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена еще не полностью изучено, исследования в этой области являются, безусловно, актуальными.

Диссертационная работа выполнялась в рамках проекта № 2.1.2/4037Ф аналитической ведомственной целевой программы Министерства образования и науки РФ «Развитие научного потенциала высшей школы» (2009-2010 годы).

Цель диссертационной работы. Повышение механических и триботехнических свойств полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена ультразвуковым воздействием при прессовании композиционной смеси.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) разработать методику расчета акустических параметров ультразвуковой системы, учитывающую характер и величину рабочей нагрузки при прессовании полимерных композиционных материалов;

2) разработать и изготовить экспериментальную установку для ультразвукового прессования полимерных композиционных материалов;

3) исследовать влияние режимов ультразвукового прессования на механические и триботехнические свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена;

4) установить влияние ультразвукового прессования на фазовый состав и параметры надмолекулярной структуры полимерных композиционных материалов;

5) провести промышленные испытания изделий из ПКМ, изготовленных по разработанной технологии.

Объекты и методы исследования. Политетрафторэтилен (фторопласт -4 ГОСТ 10007-80) с наполнителями.

Введение наполнителей в порошкообразный политетрафторэтилен выполняли по стандартной промышленной технологии сухого смешивания с последующим холодным прессованием и дальнейшим свободным спеканием заготовок при температуре (360 ± 3)°С. Наряду с холодным прессование полимерных композиций применяли ультразвуковое прессование. Данный метод был выбран из анализа литературы по применению ультразвука в порошковой металлургии и на основании предварительных исследований.

Испытания на растяжение проводились по ГОСТ 11262 - 80. Для проведения испытаний применялась разрывная машина Р 0,5 ГОСТ 11262 - 80, прошедшая аттестацию.

Модуль упругости при растяжении определялся по ГОСТ 9550 - 81.

Исследование фазового состава и надмолекулярной структуры выполняли методом рентгеноструктурного анализа с помощью рентгеновского дифрак-тометра ДРОН-ЗМ по методике, позволяющей определить изменение фазового состава и параметров надмолекулярной структуры под влиянием энергии ультразвуковых колебаний.

Исследование триботехнических свойств, таких как коэффициент трения и скорость изнашивания, проводились на специально разработанном стенде МДС - 2, реализующем схему трения палец диск.

Для изучения тонкой структуры в данной работе были использованы микроскопы РЭМ-ЮОУ (разрешение 10 нм) и JEM-6460 LV (разрешение 3 нм), при этом для создания электропроводящего покрытия на поверхности скола, применялось напыление серебра (для РЭМ-ЮОУ) или золота (для JEM -6460 LV) в условиях высокого вакуума.

Для качественной оценки поверхности образцов применялась инфракрасная спектроскопия, которая проводились на приборе NICOLET 5700 «Thermo Electron Corp." с приставкой многократно нарушенного полного внутреннего отражения (кристалл ZnSe, угол падения 45°). Число накопления спектров и разрешение составляли 30 и 4 см"1 соответственно. ИК-спектры записывались против фона ZnSe через равные промежутки времени.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обоснована теоретическими решениями и экспериментальными данными, которые не противоречат известным положениям статистической физики, термодинамики, физической химии поверхностных явлений и материаловедения, базируются на строго доказанных выводах по каждой главе диссертации, согласуются с известным опытом и обеспечиваются использованием современных методов физико-химических исследований - рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии, а также на применении соответствующей высокоточной экспериментальной техники.

Научная новизна.

1. Раскрыта особенность механизма процесса структурообразования ПКМ на основе ПТФЭ в условиях ультразвукового воздействия на композиционную смесь, заключающаяся в том, что при воздействии энергии УЗК вследствие улучшения условий сближения частиц наполнителей с полимерной матрицей и повышения температуры смеси существенно увеличивается уровень межфазного адгезионного взаимодействия, что способствует появлению и развитию дополнительных центров кристаллизации, а также росту кристаллической фазы.

2. Установлено, что повышение механических и триботехнических свойств ПКМ при ультразвуковом прессовании связано с изменением фазового состава и надмолекулярной структуры: при этом степень кристалличности увеличивается на 8 %, а размер кристаллитов на НО % .

3. Показано, что использование ультразвукового прессования в технологии изготовлении ПКМ на основе ПТФЭ обеспечивает повышение предела прочности композиционного материала до 15 %, модуля упругости - до 23 % и снижает скорость изнашивания - на 23,6 %.

Практическая значимость полученных результатов.

1. Предложен способ изготовления изделий из композиционных материалов на основе политетрафторэтилена, заключающийся в использовании при прессовании композиционной смеси ультразвуковых колебаний, частотой 17,8 ' кГц и амплитудой 14 мкм (пат. №.2324708).

2. Разработана методика расчета акустических параметров ультразвуковой системы, учитывающая характер и величину рабочей нагрузки при прессовании заготовок из полимерных композиционных материалов.

3. Достигнуто повышение износостойкости подшипников скольжения из структурно-модифицированного политетрафторэтилена, изготовленных по разработанной технологии, которое составило 300 %.

На защиту выносятся следующие положения и результаты.

1. Результаты исследования структуры, механических и триботехнических свойств композитов на основе политетрафторэтилена.

2. Механизм процесса структурообразования ПКМ на основе ПТФЭ в условиях ультразвукового воздействия на композиционную смесь.

3. Зависимости механических и триботехнических свойств ПКМ от концентрации наполнителя и режимов ультразвукового прессования.

4. Установленные концентрационные диапазоны наполнителя ПКМ с улучшенными механическими и триботехническими свойствами композитов на основе ПТФЭ.

Апробация работы. Материалы работ представлены и обсуждены на 25-й юбилейной научно-технической конференции «Композиционные материалы в промышленности» в г. Ялте (2005 г.), международной научно-технической конференции «Полимерные композиты и трибология» в г. Гомеле - Беларусь (2005 г.), III международном технологическом конгрессе «Военная техника, вооружение и технологии двойного применения» в г. Омске (2005 г.), III международной научно-технической конференции «Новые материалы, не-разрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении» в г. Тю-

мени (2005 г.), международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии в машиностроении» в г. Брянске (2005 г.), Второй международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности» в г. Санкт-Петербурге (2006 г.), VI международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» в г. Омске (2007 г.), VII международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин» в г. Омске (2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ, в том числе 4 работы в журналах, входящих в перечень рецензируемых изданий, рекомендованных ВАК для опубликования материалов диссертационных работ, и получен один патент.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложения. Работа содержит 123 страницы текста, 58 рисунков, 3 таблицы. Список литературы включает 163 наименования.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении раскрыты сущность и актуальность рассматриваемых научно-технических проблем, изложена структура работы, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе обосновывается выбор материала и технологического способа повышения его механических и триботехнических свойств. Узлы трения, опоры скольжения, направляющие и герметизирующие устройства (уплотнения) могут быть изготовлены из различных металлических и полимерных материалов. Механические и триботехнические свойства политетрафторэтилена позволяют применять его в узлах трения без смазки. В то же время низкая износостойкость политетрафторэтилена требует разработки новых способов и методов повышения механических и триботехнических свойств для работы при высоких удельных нагрузках и скоростях скольжения.

Большой вклад в изучение методов повышения механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена внесли Машков Ю. К., Суриков В. И., Иванова Е. М., Кутькова А. А., Погосян А. К., Сиренко Г. А., Охлопкова А. А.

В настоящее время наиболее распространенным методом повышения механических и триботехнических свойств политетрафторэтилена является введение в полимерную матрицу наполнителей - модификаторов различного типа: дисперсных, волокнистых, ультрадисперсных.

Модифицирование политетрафторэтилена углеродным наполнителем влияет на характер формирующейся надмолекулярной структуры, изменяя степень кристалличности полимера. Это приводит к повышению механических и триботехнических свойств композиционного материала. Наиболее широкое применение получили композиционные материалы на основе политетрафторэ-

тилена, содержащие углеродное волокно (УВ) с дисперсными наполнителями (скрытокристаллический графит (СКГ), кокс, дисульфид молибдена (М), порошки бронзы, окиси свинца).

В то же время за последние годы получили применение способы уплотнения порошков с одновременным наложением вибрации - виброформование . Одним из способов вибрационного воздействия является воздействие ультразвуковых колебаний, благодаря чему существенно облегчается возникновение и развитие пластической деформации частиц порошка.

Необходимо отметить, что ультразвуковое прессование имеет ряд отличий от низкочастотного вибрационного формования, а именно:

1) значительное снижение сил трения в контакте ультразвукового инструмента с пресс-формой;

2) локальное выделение тепла в очаге деформации непосредственно по границам частиц прессуемого материала;

3) активизация физико-химических процессов в зоне деформации.

Однако процесс ультразвукового прессования сопряжен с большими нагрузками на ультразвуковую волноводную систему, что приводит к резкому снижению эффективности процесса прессовании и нестабильности получаемых результатов. Существующие методики расчета ультразвуковых волноводных систем не учитывают влияние нагрузки, а это приводит к нестабильности или вообще к отсутствию каких-либо результатов. Это обуславливает необходимость учета характера и величины рабочей нагрузки при расчете акустических параметров волноводной системы.

Мало изученными являются: закономерности влияния ультразвуковых колебаний на структуру, предел прочности, относительное удлинение, коэффициент трения и скорости изнашивания полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена.

Глава вторая посвящена расчету ультразвуковой волноводной системы с учетом технологической нагрузки для прессования изделий из полимерных композиционных материалов и методам проведения испытаний.

Анализ ряда работ и экспериментов, проведенных в лаборатории, показал, что эффективность работы ультразвуковых систем, используемых при обработке материалов, зависит от характера и величины технологической нагрузки, а также от оптимального профиля и линейных размеров ультразвуковой волноводной системы.

Ультразвуковой волновод-пуансон представляет собой резонансный полуволновой стержень (или совокупность стержней) с заданным законом изменения площади поперечного сечения по его оси, совершающий продольные колебания. В работе использовали трехступенчатый волновод-пуансон, схема которого приведена на рис. 1. Реакцией акустической системы на рабочую нагрузку является уменьшение амплитуды колебаний в процессе прессования. Рабочая нагрузка представляет собой комплексное механическое сопротивление, активная составляющая которого вызывается рассеянием энергии в материале, а реактивная составляющая - упругой реакцией обрабатываемого материала.

Рис. 1. Трехступенчатый волновод-пуансон: Р- площадь поперечного сечения участка, Ь - длина участка, а - показатель экспоненты, Е— модуль Юнга

Реактивная составляющая нагрузки вызывает отклонение частоты колебаний / акустической системы от частоты резонанса/р (А/ = (/-/,,)), что приводит к выходу системы из резонансного режима и резкому падению аМ"-плитуды колебаний инструмента.

Реактивный характер нагрузки описывается уравнением

С, ■ т<о

где Су и т соответственно упругая и массовая составляющая нагрузки; Е- модуль Юнга; Р- площадь выходного участка инструмента. В этом случае чувствительность собственной частоты колебаний к влиянию технологической нагрузки оценивается показателем частотной устойчивости

-Г

(2)

В работе предложена методика расчета инструмента для ультразвукового прессования полимерных материалов, которая позволяет оптимально удовлетворить требованию максимальной частотной устойчивости при технологически обоснованном коэффициенте усиления волновода.

Методика расчета инструмента для ультразвукового прессования полимерных материалов предусматривает следующее.

1. Расчет размеров пуансона с учетом технологической нагрузки, действующей на акустическую систему, по формуле

д =

ДЛ

аг

(а,+,/;,)■ К^Р,

ДЛ

(3)

где К1 = Л:,., ■ а^Д^,.,^,)-

А-.Л-,

-А'

Л-.Д-, • ^(Д-Л-.Л-, ) + -Д- С05(Д,, Д,,)) -

Л; • Ь;

Д-.Л-,

■ а,. - а-,-

АГ,=1. />.=«, .ЛЛ^/,/^!-«..

2. Расчет оптимального профиля пуансона, площадь поперечного сечения которого изменяется по экспоненциальному закону

= (4)

3. Расчет показателя частотной устойчивости по формуле

П =

[ т чД ■) дО

1-1 д [ Ы .

Л/

(5)

Рассчитанная в соответствии с изложенной методикой ультразвуковая волноводная система имеет максимальную частотную устойчивость, что гарантирует стабильный режим ультразвукового прессования полимерных композиционных материалов.

Определение влияния технологической нагрузки на акустическую систему проводилось экспериментально на специально изготовленной ультразвуковой установке, в комплексе с ультразвуковым генератор УЗГ 3-4, имеющим входную мощность 5 кВт и работающим в частотном диапазоне от 17,5 до 23 кГц (рис. 2). В качестве источника ультразвуковых колебаний был взят маг-нитострикционный преобразователь ПМС 15-А-18 с резонансной частотой колебаний 17,8 кГц.

Анализ экспериментов показал, что влияние амплитуды колебаний волновода-пуансона на предел прочности композиционного материала носит ярко выраженный экстремальный характер с максимумом 14 мкм, при этом усилие прессования составляло 65 МПа, а время прессования - 90 с.

Из анализа данных проведенного эксперимента следует, что влияние технологической нагрузки в процессе ультразвукового прессования вызывает существенное изменение резонансной частоты колебаний акустической системы

(от 17,8 до 18,2 кГц ) и наиболее оптимальное давление ультразвукового прессования составляет 65 МПа (рис. 3) для материала Ф4УВ6СКГ8М2.

Рис. 2. Установка для прессования изделий из фторопласта с наложением ультразвуковых колебаний: 1 - основание; 2 - шаровая опора; 3 - пресс-форма; 4 - волновод-пуансон; 5 - магнитострикционный преобразователь; 6 - направляющая колонна; 7 - гидроцилиндр

Частота колебаний,кГц -»-Р=43МПа -в-Р=65МПа -*-Р=87МПа

Рис. 3. Зависимость предела прочности от частоты колебания волновода при ультразвуковом прессовании ПКМ Ф4УВ6СКГ8М2

Установленную из экспериментов величину отклонений собственной частоты колебаний акустического узла (Д/=400 Гц) использовали при расчете трех ступенчатых волноводов комбинированной формы для прессования полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена.

Анализ полученных зависимостей показателя частотной устойчивости от коэффициента усиления комбинированного трехступенчатого волновода, экспоненциального и ступенчатого, показывает, что показатель частотной устойчивости волновода-пуансона комбинированной формы с коэффициентом усиления, равным 2, в несколько раз превышает устойчивость экспоненциального и ступенчатого волновода с тем же коэффициентом усиления (рис. 4).

Коэффициент усиления

—♦—Трехступенчатый -»-Ступенчатый Экспоненциальный

Рис. 4. Зависимость показателя частотной устойчивости от коэффициента усиления: 1-трех ступенчатый волновод; 2 - экспоненциальный волновод;

3 - ступенчатый волновод

Применение полученной в результате исследований комбинированной трех ступенчатой формы волноводной системы позволяет обеспечить устойчивую работу ультразвуковой установки в целом при технологической нагрузке, имеющей место при прессовании ПКМ.

В третьей главе представлены результаты исследований влияния ультразвуковых колебаний на механические и триботехнические свойства полимерных композиционных материалов. Изучение влияния энергии ультразвуковых колебаний проводили на образцах с различным содержанием наполнителей с последующим построением концентрационных зависимостей механических свойств.

Анализ результатов исследования предела прочности показал, что наложение ультразвуковых колебаний на заготовку, прессуемую из чистого политетрафторэтилена, в течение первых 30 секунд увеличивает модуль упругости на 30 % так же, как и при введении 3 % скрытокристаллического графита, но без наложения ультразвуковых колебаний. Увеличение времени воздействия ультразвуковых колебаний свыше 90 секунд приводит к повышению модуля упругости на 5 %. Эти результаты позволяют предположить, что влияние энергии ультразвуковых колебаний и ультрадисперсных активных частиц скрытокристаллического графита оказывает одинаковое влияние на изменение механических свойств политетрафторэтилена, а следовательно, и на его структуру.

Графики зависимостей предела прочности и модуля упругости от концентрации СКГ имеют экстремальный характер с максимумом при концентрации 6 % (рис. 5). При этом зависимости для образцов, изготовленных по обычной технологии и с наложением энергии ультразвуковых колебаний имеют также одинаковый характер. Повышение предела прочности до 23,8 МПа и модуля упругости до 215 МПа наблюдается у образцов, полученных при воздействии ультразвуковых колебаний. Образцы, изготовленные по стандартной технологии, имеют предел прочности 21,7 МПа и модуль упругости 182 МПа. Относительное удлинение при разрыве, характеризующее пластические свойства материала, при наложении ультразвуковых колебаний снижается. Наибольшее уменьшение относительного удлинения до 268 % также получено при концентрации 6 %.

< « в 10 Скрытокристалличккий графит, % -•-с ультразвуке« -—без ультразвука

Скрытокриеталличвский графит, %

-•-супьтрдаеуком -»-безультразвука"

Рис. 5. Концентрационные зависимости предела прочности (а) и модуля упругости (б) полимерного композиционного материала с ультрадисперсным наполнителем СКГ

Таким образом, полученные концентрационные зависимости предела прочности и модуля упругости полимерных композиционных материалов показывают, что механические свойства при наложении ультразвуковых колебаний в процессе прессования заготовок, существенно изменяются: предел прочности увеличивается на 8,7 %, а модуль упругости - на 15,5 %, при этом относительное удлинение снижается на 8,3 %. Другой общей закономерностью является четко выраженное положение экстремума на кривых рис. 5а, б, при концентрации наполнителя 6 % массовых, для обоих видов технологий.

Аналогичные концентрационные зависимости свойств полимерного композиционного материала, наполненного углеродным волокном, приведены на рис. 6. Для этого материала характер полученных зависимостей отличается от рассмотренных выше. Зависимости предела прочности имеют максимум при концентрации наполнителя 9 % и составляют 23,8 МПа по технологии с УЗВ, 23,3 МПа - по стандартной технологии. В то же время модуль упругости монотонно увеличивается при повышении концентрации углеродного волокна. При концентрации наполнителя 9% модуль упругости составляет 305МПа по технологии с УЗК и 213,5 МПа - по стандартной технологии.

Таким образом, влияние энергии ультразвуковых колебаний на величину предела прочности не превышает 2 %, а модуль упругости повышается на 2030 % в зависимости от концентрации наполнителя.

По-видимому, введение углеродного наполнителя влияет на характер формирующейся надмолекулярной структуры, изменяя степень кристалличности полимера. Это приводит к изменению механических и триботехнических свойств композиционного материала.

Углеродно* волокно, %

-с ультразвуком упьтразеу*.а

Углеродно« волокно, Ч -с ультразвуком -»-б« ультразвука

Рис. 6. Концентрационные зависимости предела прочности (а) I модуля упругости (б) полимерного композиционного материала с волокнистым наполнителем УВ

При этом также установлено наличие критической концентрации наполнителя на концентрационных зависимостях, при которой характеристики механических свойств имеют максимальное значение.

Механические свойства комплексно-модифицированного политетрафторэтилена (Ф4УВ6СКГ8М2) представлены на рис. 7 и 8. Рациональное усилие прессования для данного материала составляет 65 МПа, а время прессования - 90 с. При этом у образцов, изготовленных ультразвуковым прессованием, предел прочности повышается на 15 % до 28,2 МПа, а модуль упругости - на 23 % до 300 МПа.

Давление прессования, МПа -♦-с ультразвуком -*— без ультразвука

Рис. 7. Зависимость предела прочности от усилия прессования комплексно-модифицированного политетрафторэтилена (Ф4УВ6СКГ8М2)

Давление прессования, МПа

—»- с ультразвуком без ультразвука

Рис. 8. Зависимость модуля упругости от усилия прессования комплексно-модифицированного политетрафторэтилена (Ф4УВ6СКГ8М2)

Результаты исследования влияния ультразвуковых колебаний на трибо-технические свойства полимерных композиционных материалов приведены на рис. 9.

1 2

Рис. 9. Характеристики триботехнических свойств ПКМ: 1 - скорость изнашивания, /; 2 - коэффициент трения, ц

Наиболее высокими триботехническими свойствами обладает ПКМ Ф4УВ6СКГ8М2: скорость изнашивания снижается на 22 %, а коэффициент трения - на 15 %. Столь значительное повышение износостойкости, по-видимому, свидетельствует об изменении структуры композиционного материала при его обработке ультразвуком.

В четвертой главе приведены результаты исследования влияния энергии ультразвуковых колебаний на изменение структуры полимерного композиционного материала.

С целью изучения механизма структурной модификации ПТФЭ при воздействии ультразвуковых колебаний проводили рентгеноструктурный анализ образцов ПКМ Ф4УВ6СКГ8М2. Одновременно исследовали образец, изготов-

ленный по традиционной технологии. Исследования проводились с помощью рентгеновского дифрактометра ДРОН-ЗМ

В табл.1 представлены результаты расчетов параметров надмолекулярной структуры всех образцов.

Таблица I

Номер образца ££,% акр, нм Скр, нм Сам, нм Д, нм

I 75 <Х568 1,610 1,695 34,2

2 81 0,568 1,610 1,695 72,0

3 81 0,568 1,625 1,730 55,9

4 81 0,568 1,610 1,710 50,9

Анализ общего вида рентгенограмм показал, что все образцы имеют идентичный фазовый состав. На рентгенограммах хорошо проявлены дифракционные максимумы от кристаллических областей матрицы и аморфные гало от неупорядоченных областей ПТФЭ, а также рефлексы наполнителей: Мо32, графита (УВ + СКГ) (рис. 10). В то же время наблюдается существенное различие в размерах кристаллитов и степени кристалличности.

Рис. 10. Рентгенограмма образцов: а - традиционная технология (№ 1); б - технология с УЗК (№ 2)

Полимерный композиционный материал, изготовленный по традиционной технологии (образец №1), имеет высокую степень кристалличности (ээ = 75 %) (рис. 10а). Параметры кристаллической ячейки акр = 0,568 нм и Скр = 1,610 нм близки к табличным значениям, равным 0,564 и 1,68 нм соответственно. Средние межслоевые расстояния и Сам = 1,695 нм в аморфной фазе близки к таковым для кристаллической фазы.

Воздействие энергии ультразвуковых колебаний (образец №2) привело к уменьшению уширения основного рефлекса (100) кристаллической фазы ПТФЭ и увеличению его интегральной интенсивности (рис.106). Так, ширина рефлек-

са В = 0°27 уменьшилась до 0°18 (рис.11), что свидетельствует о значительном, более чем в 2 раза, увеличении размера кристаллитов Д = 34,2 нм до 72,0 нм. Такой большой величины кристаллитов не наблюдалось ранее ни при каких видах и условиях энергетического воздействия.

Рис. 11. Фрагменты рентгенограмм образцов: а - № 1, б - № 2

Степень кристалличности при обработке ультразвуком (образец №2) повысилась с аэ=75 % до зе=81 %. Это можно объяснить увеличением интегральной интенсивности рефлекса ПТФЭ (100). Интенсивность (площадь) аморфного гало при этом изменилась незначительно.

В образцах, прошедших испытание на трение (образцы №3, №4), наблюдается увеличение площадей аморфных гало, связанное с увеличением областей неупорядоченной структуры на 24 %. Это может происходить за счет фрагментации кристаллитов, поскольку размер Д уменьшился с 72 нм до 55,9 нм. Изменение параметров структуры с увеличением продолжительности трения с 3-х до 9-ти часов весьма незначительное.

Метод электронно-микроскопического анализа скола образцов, изготовленных холодным прессованием, показал, что на поверхности скола наблюдаются явно выраженные раковины и пустоты (рис. 12а). Концентрация пустот выше около углеродного волокна, то есть при обычном способе прессования полимерная матрица плохо облегает углеродное волокно и в дальнейшем это сказывается на механических свойствах материала (рис. 126).

Рис. 12. Микрорельеф поверхности скола образца ПКМ (УВ -6 %, С КГ - 8 %, MoS2 - 2 %), изготовленного методом холодного прессования: а - увеличение 370, б - увеличение 550

На поверхности скола образцов, изготовленных ультразвуковым прессованием, не наблюдается пустот и раковин (рис. 13а). Углеродное волокно находится внутри полимерной матрицы, полимерный композиционный материал более равномерно пропрессован и разлом происходит по полимерной матрице (рис. 136). Это говорит о низкой адгезии полученного материала.

Рис. 13. Микрорельеф поверхности скола образца ПКМ (УВ - б %, СКГ - 8 %, MoS2 - 2 %), изготовленного методом ультразвукового прессования: а - увеличение 370, б - увеличение 550

Исследования с помощью инфракрасной спектроскопии показали, что поверхность образцов, изготовленных методом ультразвукового прессования, имеет меньше дефектов, так как наблюдается явно выраженная интенсивность полос поглощения в ИК спектре (рис. 14). У образцов, изготовленных стандартным способом прессования, наблюдаются диффузные, т. е. более размытые, полосы ИК спектра. Это может быть связано с микроскопическими дефектами поверхности образца, несовершенной молекулярной структурой и более низкой степенью кристалличности образца.

а

б

0.04

0J 0.02 -X

I

U

с ультразвуком

с

0.00 -

500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 45 00

Волновое число,см

РисАА. Результаты инфракрасной спектроскопии: I - образец, изготовленный ультразвуковым прессованием, 2 — образец, изготовленный стандартным прессованием

Воздействие энергии ультразвуковых колебаний при прессовании ГЖМ приводит к формированию структуры с более высокой степенью кристалличности (аз = 81 %) с увеличением примерно в два раза размеров блоков (кристаллитов) кристаллической фазы, а также ГЖМ более равномерно пропрессован без образования пустот и раковин.

В пятой главе решаются задачи практического применения полученных результатов исследования и разработана технология производства подшипников скольжения из композиционного материала на основе политетрафторэтилена с комплексным наполнителем (8 % - скрытокристаллический графит, 6 % -углеродное волокно, 2 % - М082) для устройства кругового озвучивания (УКО) аппарата «Гинетон М», применяемого в медицине и выпускаемого Омским заводом «Автоматика» г. Омска.

Предложенная технология включает в себя выполнение следующих операций.

1. Ультразвуковое прессование с частотой колебаний 17,8 кГц и амплитудой 14 мкм, при давлении прессования 65 МПа и времени прессования 90 с.

2. Нагрев до температуры 360±5 °С со скоростью 1,5-2,0 °С/мин; выдержка при этой температуре 8-9 мин на 1мм толщины стенки изделия; охлаждение до температуры 327 °С со скоростью 0,3-0,4 °С/мин; охлаждение от 327 °С до комнатной температуры вместе с печью.

В результате замены подшипника качения на подшипник скольжения, изготовленный из модифицированного политетрафторэтилена методом ультразвукового прессования, пусковой ток электродвигателя УКО уменьшился на 50 %, масса - на 30 %, а износостойкость увеличилась на 300 %. Все данные подтверждены актом внедрения.

Основные выводы и полученные результаты.

1. Разработана методика расчета акустических параметров ультразвуковой системы, позволившая создать волновод, обеспечивающий стабильную работу ультразвуковой установки в целом при прессовании полимерных композиционных материалов.

2. Предложены рациональные режимы ультразвукового прессования: частота ультразвуковых колебаний 17,8 кГц, амплитуда колебаний 14мкм, усилие прессования 65 МПа, время прессования 90 с.

3. Установлено, что зависимости предела прочности и модуля упругости от концентрации наполнителя, при воздействии УЗК, носят экстремальный характер с максимумом при 6 % СКГ и 9 % УВ.

4. Показано, что влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства ПКМ проявляется во всем диапазоне упругих и пластических деформаций, при этом предел прочности повышается до 15 %, модуль упругости - до 23 %, относительное удлинение снижается на 8,3 %.

5. Установлено, что характеристики триботехнических свойств ПКМ при сухом трении по стали проявляются в снижении скорости изнашивания на 23 % и коэффициента трения на 15 %.

6. Доказано, что повышение механических и триботехнических свойств модифицированного ПТФЭ обусловлено изменением параметров надмолеку-

лярной структуры полимерной матрицы, при этом увеличивается степень кристалличности на 8 % и размер блоков в структуре кристаллической фазы - на 110%.

7. Раскрыта особенность механизма процесса структурообразования ПКМ на основе ПТФЭ в условиях ультразвукового воздействия на композиционную смесь, заключающаяся в том, что воздействие энергии УЗК способствует появлению и развитию дополнительных центров кристаллизации и росту кристаллической фазы.

8. Разработан способ изготовления ПКМ на основе ПТФЭ с использованием энергии ультразвуковых колебаний (патент РФ №.2324708).

ПУБЛИКАЦИИ ПО ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЕ

1. Машков Ю. К. Влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства композиционных материалов на основе политетрафторэтилена / Ю.К. Машков, Д.А. Негров, B.C. Зябликов // Композиционные материалы в промышленности: Матер. 25-й юбилейной науч.-техн. конф. - Ялта, 2005. -С. 129-131.

2. Машков Ю. К. Повышение механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов с использованием энергии ультразвуковых колебаний / Ю. К. Машков, Д.А. Негров, B.C. Зябликов // Полимерные композиты и трибология: Матер, междунар. науч.-техн. конф.: Тез. докл. -Гомель - Беларусь, 2005. - С. 15.

3. Машков Ю. К. Разработка волноводных систем для прессования изделий из полимерных композиционных материалов / Ю.К. Машков, Д.А. Негров, Я.Б. Шустер, A.A. Новиков // Омский научный вестник. - 2005. -№1(30). -С. 106-108.

4. Машков Ю. К. Повышение механических свойств полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена с использованием энергии ультразвуковых колебаний / Ю.К. Машков, Д.А. Негров, B.C. Зябликов //Военная техника, вооружение и технологии двойного применения: Матер. III междунар. технол. Конгресса. - Омск, 2005. - 4.1. - С. 301-304.

5. Машков Ю. К. Повышение механических свойств политетрафторэтилена, модифицированного скрытокристаллическим графитом, с использованием энергии ультразвуковых колебаний / Ю.К. Машков, Д.А. Негров, B.C. Зябликов // Новые материалы, неразрушающий контроль и наукоемкие технологии в машиностроении: Матер. III междунар. науч.-техн. конф. - Тюмень: Феликс, 2005.-С. 14-15.

6. Машков Ю. К. Влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства политетрафторэтилена, модифицированного скрытокристаллическим графитом / Ю. К. Машков, Д.А. Негров, B.C. Зябликов // Анализ и синтез механических систем: Сб. науч. трудов / Под ред. В. В. Евстифеева. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2005. - С. 140-145.

7. Машков Ю. К. Повышение эксплуатационных свойств полимерных композиционных материалов с использованием энергии ультразвуковых колебаний / Ю. К. Машков, Д.А. Негров, B.C. Зябликов // Новые материалы и тех-

нологии в машиностроении: Сб. науч. трудов по итогам междунар. науч.- техн. конф. - Брянск: БГТИ, 2005. Вып. 4. - С. 106-109.

8. Машков Ю. К. Улучшение механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов с использованием энергии ультразвуковых колебаний / Ю. К. Машков, Д.А. Негров, З.Н. Овчар, B.C. Зябликов // Трение и износ. - 2006. - Том 26. № 6. - С. 313-318.

9. Машков Ю. К. Влияние энергии ультразвуковых колебаний на механические и триботехнические свойства политетрафторэтилена, модифицированного скрытокристаллическим графитом / Ю. К. Машков, Д.А. Негров // Динамика систем, механизмов и машин: Сб. матер. VI Междунар. науч.-техн. конф.

- Омск: ОмГТУ, 2007. - Кн. 2. - С. 364-368.

10. Машков Ю. К. Влияние ультразвуковых колебаний на структуру и свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена / Ю. К. Машков, Д.А. Негров, Л.Ф. Калистратова // Омский научный вестник. - 2008. - №4(73). - С. 26-32.

11. Машков Ю. К. Способ изготовления изделий из композиционных материалов на основе политетрафторэтилена / Ю.К. Машков, Д.А. Негров, З.Н. Овчар, B.C. Зябликов // Пат. RU 2324708 С2, МПК C08J5/14, C08J5/16. -№ 2006111168/12; Заявлено 05.04.2006; Опубл. 20.05.2008. Приоритет 05.04.2006.

12. Негров Д. А. Влияние параметров ультразвукового прессования на механические и триботехнические свойства структурно-модифицированного политетрафторэтилена / Д. А. Негров, E.H. Еремин // Омский научный вестник.

- 2009. - №2(80). - С. 58-60.

13. Негров Д. А. Влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства структурно-модифицированного политетрафторэтилена / Д.А. Негров, Е. Н. Еремин // Динамика систем, механизмов и машин: Сб. матер. VII Междунар. науч.-техн. конф. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 2009. - Кн. 2. - С. 395399.

14. Еремин Е. Н. Совершенствование технологии изготовления подшипников скольжения из композиционных материалов на основе политетрафторэтилена / Е. Н. Еремин, Д. А. Негров // Технология машиностроения. - 2010. -№1 (в печати).

Редактор Т. А. Москвитина Компьютерная верстка - Е. В. Беспалова

ИД № 06039 от 12.10.2001 г. Подписано в печать 12.11.09. Формат 60*84 '/ц. Бумага офсетная. Отпечатано на дупликаторе. Усл. печ. л. 1,25 Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ 700.

Издательство ОмГТУ. 644050, г. Омск, пр. Мира, 11; т. 23-02-12 Типография ОмГТУ

Введение.

1. Анализ способов повышения механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена

1.1. Структура и свойства политетрафторэтилена.

1.2. Повышение механических и триботехнических свойств методом структурной модификации.

1.3. Влияние режимов технологических операций на свойства структур-номодифицированного политетрафторэтилена.

1.4. Применение физических методов модифицирования полимерных материалов.

1.5. Модификация полимерных композиционных материалов энергией ультразвуковых колебаний.

1.6. Выводы, цели и задачи исследования.

2. Разработка методики расчета ультразвукового инструмента и методика проведения испытаний.

2.1. Методика расчета ультразвукового инструмента для прессования полимерных композиционных материалов (ПКМ).

2.2. Исследование влияния технологической нагрузки на акустическую систему при ультразвуковом прессовании.

2.3. Исследовательская установка для ультразвукового прессования полимерных композиционных материалов.

2.4. Методика исследований триботехнических характеристик полимерных композиционных материалов.

2.5. Определение механических характеристик полимерных композиционных материалов при растяжении.

2.6. Методика проведения рентгеноструктурного анализа.

2.7. Электронная микроскопия и инфракрасная спектроскопия.

3. Исследование влияния ультразвуковых колебаний на механические и триботехнические свойства структурномодифицированного политетрафторэтилена

3.1. Влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства политетрафторэтилена модифицированного скрытокристаллическим графитом.

3.2. Влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства политетрафторэтилена модифицированного углеродным волокном.

3.3. Влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства ком-лесно-модифицированного политетрафторэтилена.

3.4. Влияние ультразвуковых колебаний на триботехнические свойства модифицированного политетрафторэтилена.

3.5. Выводы.

4. Влияние энергии ультразвуковых колебаний на структуру модифицированного политетрафторэтилена.

4.1. Исследование структуры комплексно —модифицированного политетрафторэтилена методом рентгеноструктурного анализа.

4.2. Изучение тонкой структуры структурномодифицированного политетрафторэтилена методом электронно-микроскопического анализа.$5*

4.3. Исследование структурномодифицированного политетрафторэтилена методом инфракрасной спектроскопии.93,

4.4. Выводы.

5. Применение полученных результатов для изготовления подтипников скольжения устройства кругового озвучивания аппарата

Тензилор М».

5.1. Проектирование ультразвукового инструмента для изготовления подшипников скольжения.

5.2. Технология изготовления подшипников скольжения из структурномодифицированного политетрафторэтилена.

5.3. Проведение испытаний подшипников скольжения.

5.4. Выводы.

Применение деталей из полимерных композиционных материалов (ПКМ) позволяет эффективно заменить различные металлы и сплавы, понизить себестоимость изделий, повысить надежность и долговечность деталей узлов трения. Увеличение удельных нагрузок и скоростей движения элементов машин делает весьма актуальной задачу повышения предела прочности и модуля упругости, уменьшения коэффициента трения и скорости изнашивания полимерных композиционных материалов.

Повышение механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена (ПТФЭ) за счет введения различных модификаторов в полимерную матрицу, интенсификация режимов технологических операций (измельчения и перемешивания компонентов, прессования, термообработки) в значительной степени уже изучены.

Достичь существенного повышения механических и триботехнических свойств таких материалов можно созданием новых технологий их получения, за счет внешнего энергетического воздействия и активации компонентов непосредственно при синтезе полимерных композиционных материалов.

Одним из способов внешнего энергетического воздействия на полимерные материалы является введение энергии ультразвуковых колебаний непосредственно при прессовании изделия, в результате чего в полимерах наблюдается целый ряд физических и химических явлений, приводящих к интенсификации процессов изготовления, снижению энергоемкости оборудования, повышению качества готовых изделий. Поскольку влияние энергии ультразвуковых колебаний (УЗК) на структуру, механические и триботехнические свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена ещё не полностью изучено, исследования в этой области являются, безусловно, актуальными.

Узлы трения, опоры скольжения, направляющие и герметизирующие устройства (уплотнения) могут быть изготовлены из различных металлических и полимерных материалов.

Механические и триботехнические свойства политетрафторэтилена позволяют применять его в узлах трения без смазки. В тоже время низкая износостойкость политетрафторэтилена требует разработки новых способов и методов повышения механических и триботехнических свойств, для работы при высоких удельных нагрузках и скоростях скольжения.

Большой вклад в изучение методов повышения механических и триботехнических свойств полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена внесли Машков Ю. К., Суриков В. И., Иванова Е. М., Кутьков А. А., Погосян А. К., Сиренко Г. А., Охлопкова А. А.

В настоящее время наиболее распространенным методом, повышения механических и триботехнических свойств политетрафторэтилена, является введение в полимерную матрицу наполнителей — модификаторов различного типа: дисперсных, волокнистых, ультрадисперсных.

Модифицирование политетрафторэтилена углеродным наполнителем влияет на характер формирующейся надмолекулярной структуры, изменяя степень кристалличности полимера. Это приводит к повышению механических и триботехнических свойств композиционного материала. Наиболее широкое применение получили композиционные материалы на основе политетрафторэтилена, содержащие углеродное волокно (УВ) с дисперсными наполнителями (скрытокристаллический графит (СКГ), кокс, дисульфид молибдена (М), порошки бронзы, окиси свинца).

В тоже время за последние годы получили применение способы уплотнения порошков с одновременным наложением вибрации — виброформование . Одним из способов вибрационного воздействия является воздействие ультразвуковых колебаний, благодаря чему существенно облегчается возникновение и развитие пластической деформации частиц порошка.

Необходимо отметить, что ультразвуковое прессование имеет ряд отличий от низкочастотного вибрационного формования, а именно:

1) значительное снижение сил трения в контакте ультразвуко1 вого инструмента с пресс-формой;

2) локальное выделение тепла в очаге деформации непосредственно по границам частиц прессуемого материала;

3) активизация физико-химических процессов в зоне деформации.

Однако процесс ультразвукового прессования сопряжен с большими нагрузками на ультразвуковую волноводную систему, что приводит к резкому снижению эффективности процесса прессовании и нестабильности получаемых результатов. Существующие в настоящем методики расчета ультразвуковых волноводных систем не учитывают влияние нагрузки, а это приводит к нестабильности или вообще отсутствию каких либо результатов. Это обуславливает необходимость учета характера и величины рабочей нагрузки, при расчете акустических параметров волноводной системы.

Мало изученными являются закономерности влияния ультразвуковых колебаний на структуру, предел прочности, относительное удлинение, коэффициент трения и скорости изнашивания полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена.

Цель диссертационной работы. Повышение механических и триботех-нических свойств полимерного композиционного материала на основе политетрафторэтилена ультразвуковым воздействием при прессовании композиционной смеси.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) разработать методику расчета акустических параметров ультразвуковой системы, учитывающую характер и величину рабочей нагрузки при прессовании полимерных композиционных материалов;

2) разработать и изготовить экспериментальную установку для ультразвукового прессования полимерных композиционных материалов;

3) исследовать влияние режимов ультразвукового прессования на мехаI нические и триботехнические свойства полимерных композиционных материалов на основе политетрафторэтилена;

4) установить влияние ультразвукового прессования на фазовый состав и параметры надмолекулярной структуры полимерных композиционных материалов;

5) провести промышленные испытания изделий из ПКМ, изготовленных по разработанной технологии.

Объекты и методы исследования. Политетрафторэтилен (фторопласт — 4 ГОСТ 10007-80) с наполнителями.

Введение наполнителей в порошкообразный политетрафторэтилен выполняли по стандартной промышленной технологии сухого смешивания с последующим холодным прессованием и дальнейшим свободным спеканием заготовок при температуре (360 ± 3) °С. Наряду с холодным прессование полимерных композиций применяли ультразвуковое прессование. Данный способ был выбран из анализа литературы по применению ультразвука в порошковой металлургии и на основании предварительных исследований.

Испытания на растяжение проводились по ГОСТ 11262 — 80. Для проведения испытаний применялась разрывная машина Р 0,5 ГОСТ 11262 - 80 прошедшая аттестацию.

Модуль упругости при растяжении определялся по ГОСТ 9550 — 81.

Исследование фазового состава и надмолекулярной структуры выполняли методом рентгеноструктурного анализа с помощью рентгеновского дифрак-тометра ДРОН-ЗМ по методике, позволяющей определить изменение фазового состава и параметров надмолекулярной структуры под влиянием энергии ультразвуковых колебаний.

Исследование триботехнических свойств, таких как коэффициент трения и скорость изнашивания проводились на специально разработанном стенде МДС - 2, реализующем схему трения палец диск.

Для изучения тонкой структуры в данной работе были использованы микроскопы РЭМ-100У (разрешение 10 нм) и JEM -6460 LV (разрешение 3 нм), при этом, для создания электропроводящего покрытия на поверхности скола, применялось напыление серебра (для РЭМ—100У) или золота (для JEM — 6460 LV) в условиях высокого вакуума.

Для качественной оценки поверхности образцов применялась инфракрасная спектроскопия, которая проводились на приборе NICOLET 5700 «Thermo Electron Corp." с приставкой многократно нарушенного полного внутреннего отражения (кристалл ZnSe, угол падения 45°). Число накопления спектров и разрешение составляло 30 и 4 см"1, соответственно. ИК-спектры записывались против фона ZnSe через равные промежутки времени.

Научная новизна:

1. Раскрыта особенность механизма процесса структурообразования ПКМ на основе ПТФЭ в условиях ультразвукового воздействия на композиционную смесь, заключающаяся в том, что при воздействии энергии УЗК вследствие улучшения условий сближения частиц наполнителей с полимерной матрицей и повышения температуры смеси существенно увеличивается уровень межфазного адгезионного взаимодействия, что способствует появлению и развитию дополнительных центров кристаллизации и росту кристаллической фазы.

2. Установлено, что повышение механических и триботехнических свойств ПКМ, при ультразвуковом прессовании, связано с изменением фазового состава и надмолекулярной структуры: при этом степень кристалличности увеличивается на 8% , а размер кристаллитов на 110% .

3. Показано, что использование ультразвукового прессования в технологии изготовлении ПКМ на основе ПТФЭ обеспечивает повышение предела прочности композиционного материала до 15%, модуля упругости ло 23% и снижает скорость изнашивания на 23,6%.

Практическая значимость полученных результатов.

1. Предложен способ изготовления изделий из композиционных материалов на основе политетрафторэтилена, заключающийся в использовании при прессовании композиционной смеси ультразвуковых колебаний, частотой 17,8 кГц и амплитудой 14 мкм (пат. №.2324708).

2. Разработана методика расчета акустических параметров ультразвуковой системы, учитывающая характер и величину рабочей нагрузки при прессовании заготовок из полимерных композиционных материалов.

3. Достигнуто повышение износостойкости подшипников скольжения из структурномодифицированного политетрафторэтилена, изготовленных по разработанной технологии, которое составило 300%.

На защиту выносятся следующие положения и результаты:

1. Результаты исследования структуры, механических и триботехнических свойств композитов на основе политетрафторэтилена.

2. Механизм процесса структурообразования ПКМ на основе ПТФЭ в условиях ультразвукового воздействия на композиционную смесь

3. Зависимости механических и триботехнических свойств ПКМ от концентрации наполнителя и режимов ультразвукового прессования.

4. Установленные концентрационные диапазоны наполнителя ПКМ с улучшенными механическими и триботехническими свойствами композитов на основе ПТФЭ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка литературы.

Основные выводы и полученные результаты

1. Разработана методика расчета акустических параметров ультразвуковой системы, позволившая создать волновод обеспечивающий стабильную работу ультразвуковой установки в целом при прессовании полимерных композиционных материалов.

2. Предложены рациональные режимы ультразвукового прессования: частота ультразвуковых колебаний 17,8 кГц, амплитуда колебаний 14мкм, усилие прессования 65 МПа, время прессования 90 с.

3. Установлено, что зависимости предела прочности и модуля упругости от концентрации наполнителя, при воздействии УЗК, носят экстремальный характер с максимумом при 6 % СКГ и 9 % УВ.

4. Показано, что влияние ультразвуковых колебаний на механические свойства ПКМ проявляется во всем диапазоне упругих и пластических деформаций, при этом предел прочности повышается до 15 %, модуль упругости до I

23 %, относительное удлинение снижается на 8,3 %. ^

5. Установлено, что характеристики триботехнических свойств ПКМ при сухом трении по стали, проявляются в снижении скорости изнашивания на 23% и коэффициента трения на 15 %.

6. Доказано, что повышение механических и триботехнических свойств модифицированного ПТФЭ обусловлено изменением параметров надмолекулярной структуры полимерной матрицы, при этом степень кристалличности увеличивается на 8 % и размер блоков в структуре кристаллической фазы на 110%.

7. Раскрыта особенность механизма процесса структурообразования ПКМ на основе ПТФЭ в условиях ультразвукового воздействия на композиционную смесь, заключающаяся в том, что воздействие энергии УЗК способствует появлению и развитию дополнительных центров кристаллизации и росту кристаллической фазы.

8. Разработан способ изготовления ПКМ на основе ПТФЭ с использованием энергии ультразвуковых колебаний (патент РФ №.2324708).

1. Фторполимеры: пер. с англ. под ред. И.Л. Кнунянца, В.А. Пономаренко / под ред. Л. Уолла. М.: Мир, 1975.- 444 с.

2. Истомин Н.П., Семенов А.П. Антифрикционные свойства композиционных материалов на основе фторполимеров. М.: Наука, 1981. - 146 с.

3. Михайлин Ю.А. Фторопласты // Полимерные материалы. Изделия. Оборудование. Технологии. 2004. - № 2(57). - С.24-27.

4. Михайлин Ю.А. Термоустойчивые полимеры и полимерные материалы.-СПб.: Профессия, 2006. 624 с.

5. Чегодаев Д.Д. Фторопласты / Д.Д. Чегодаев, З.К. Наумова, У.С. Дунаевская. -М.: Химия, 1960. 192 с.

6. Горяинова А.В. Фторопласты в машиностроении. М.: Машиностроение, 1971.- 233 с.

7. Паншин Ю.А. Фторопласты / Ю.А. Паншин, С.Г. Малкевич, У.С. Дунаевская.- Л.: Химия, 1978.- 230 с.

8. Пугачев А.К., Росляков О.А. Переработка фторопластов в изделия. Технология и оборудование. Л.: Химия, 1987. - 168 с.

9. Машков Ю.К. Трибофизика и свойства наполненного фторопласта. Омск: Изд-во ОмГТУ, 1997. - 192 с.

10. Ю.Суриков В.И. Повышение эксплуатационных свойств композитов на основе политетрафторэтилена путем структурной многоуровневой модификации: Дис. . д-ра тех. наук: 05.02.01. — Омск, 2001. 363 с.I

11. Гаркунов Д.Н. Триботехника. М.: Машиностроение, 1985. - 424 с. v

12. Машков Ю.К. Структурная модификация полимерных композиционных материалов на основе ПТФЭ/ Ю.К. Машков, Л.Ф. Калистратова, А.Н. Леонтьев, О.А. Мамаев, В.А. Егорова // Омский научный вестник.- 2000. №10. -С.43-46.

13. Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М.: Химия, 1977.-304 с.

14. Нильсен JI. Механические свойства полимеров и полимерных композиций: пер. с англ. П.Г. Бабаевского. М.: Химия, 1978. - 312 с.

15. Мэнсон Д.А., Сперлинг JI.X. Полимерные смеси и композиты: пер. с англ. под ред. Ю.К. Годовского. М:. Химия, 1979. - 440 с.

16. Соломко В.П. Наполненные кристаллизующиеся полимеры. Киев: Наук, думка, 1980. - 264 с.

17. Промышленные полимерные композиционные материалы: пер. с англ. под ред. П.Г. Бабаевского. М.: Химия, 1980. - 472 с.

18. Берлин Ал.Ал. Принципы создания композиционных полимерных материалов. / Ал. Ал. Берлин, С.А. Вольфсон, В.Г. Ошмян, Н.С. Ениколопов.-М.: Химия, 1990. 240 с.

19. Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. М.:I1. Химия, 1991.-260 с.

20. Машков Ю.К. Композиционные материалы на основе политетрафторэтилена. Структурная модификация. / Ю.К. Машков, З.Н. Овчар, В.И. Суриков и др. М.: Машиностроение, 2005. - 240 с.

21. Гончаров В.М. Исследование особенностей усиления каучуков общего назначения тонкоизмельченными природными графитами.: Автореф. дис. . к.т.н. М, 1980.-24 с.

22. Леонтьев А.Н. Мамаев О.А. Аппинг Г.А. Новые полимерные композиционные материалы на основе политетрафторэтилена Новые материалы и технологии на рубеже веков. // Международная науч.-тех.конф. Сб.матер., часть 1.-Пенза, 2000. С.26-28.

23. Леонтьев А.Н. Повышение надежности герметизирующих устройств специальных транспортных машин / А.Н. Леонтьев, О.А. Мамаев // Омский научный вестник.- 2000. №10. - С.48-50.

24. Леонтьев А.Н Повышение износостойкости и долговечности уплотнений ходовой части гусеничных и колесных машин / А.Н. Леонтьев, О.А. Мамаев,I

25. Г.А. Аппинг // Омский научный вестник. №14. - 2001.- С.99-101. ^

26. Кропотин О.В. Анализ работы и проектирование уплотнений, используемых в бронетанковой технике. / О.В. Кропотин, Ю.К. Машков, В.П. Пивоваров // Омский научный вестник. 2003.- № 3 (24).- С. 68 - 70.

27. Гинзбург Б.М. О механизмах увеличения износостойкости композитов на основе политетрафторэтилена, допированного фуллереновой сажей / Б.М.Гинзбург, Д.Г. Точильников, Ш. Туйчиев, А.А. Шепелевский. // Письма в ЖТФ. 2007. - т. 33. - вып. 20. - С.88-94.

28. Коваленко Н.А. Исследование физико-механических свойств композиций на основе политетрафторэтилена с углеродными наполнителями / Н.А. Коваленко, И.Н. Черский // Механика композитных материалов.- 1991.- № 1.- С. 14-19.

29. Кропотин О.В. Структура и вязкоупругие свойства армированного углеродным волокном политетрафторэтилена / О.В. Кропотин, В.И. Суриков, Л.Ф. Калистратова // Материаловедение. 1997. - № 4. - С. 19 - 21.

30. Вундерлих Б. Теплоемкость линейных полимеров. / Б. Вундерлих, Г. Баур Мир: Москва, 1972. - 238 с.

31. Коршак В.В. Технология пластических масс. М.: Химия, 1976.-608 с.

32. Вундерлих Б. Физика макромолекул. Т. 1. Кристаллическая структура, морфология, дефекты. / Пер. С англ. Ю.К. Годовского и B.C. Пагпсоъа. М.: Мир, 1976.- 624 с.

33. Марихин В.А. Надмолекулярная структура полимеров. / В.А. 1Ч4арихин, Л.П. Мясников Л.: Химия, 1977. - 240 с.

34. Композиционные материалы. Справочник / Под ред. Д.М. Карпиноса. -Киев: Наук, думка, 1985. 592 с.

35. Бузник В.М. Металлополимерные нанокомпозиты (получение, свойства, применение). / В.М. Бузник, В.М. Фомин, А.П. Алхимов и др. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2005. - 260 с.

36. Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров. М.: Химия, 1973.-296 с.

37. Перепечко И.И. Введение в физику полимеров.- М.: Химия,1978. — 544 с.

38. Кербер МЛ. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: учебное пособие. / МЛ. Кербер, В.М. Виноградов, F.C. Головкин и др. // под ред А.А. Берлина. СПб.: Профессия. - 2008. — 560 с.

39. McCrum N.G. The low temperature transition in polytetrafluoroetfcLylene // J. Polimer Sci. 1958. - V.27. - P. 555-597.

40. McCrum N.G. An internal friction study of polytetrafluoroethylene // J. Polimer Sci.- 1959. V.34. - P. 355-369.

41. Перепечко И.И. Падение динамического модуля сдвига и плотности политетрафторэтилена при его ориентации. / И.И. Перепечко, О.В. Старцев // Высокомол. соед. Сер.Б. - 1976. - Т.18. - №4. - С. 235-237.

42. Бартенев Г.М. Релаксационные свойства полимеров./ Г.М. Бартенев, А.Г. Бартенева М.: Химия, 1992. - 384 с.

43. Ферри Дж. Вязкоупругие свойства полимеров: Пер. с англ. под ред. В.Е. Гуля. М.: Издатинлит, 1963.- 535 с. *

44. Бартенев Г.М. Курс физики полимеров./ Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. М.: Химия, 1976. - 288 с.

45. Релаксационные явления в полимерах / Под ред. Г.М. Бартенева и Ю.В. Зе-ленева. Л.: Химия, 1972.- 376 с.

46. Бартенев Г.М. Физика и механика полимеров. / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. М.: Высшая школа, 1983.- 391 с.

47. Бартенев Г.М. Физика полимеров./ Г.М. Бартенев, С.Я. Френкель Л.: Химия, 1990.- 432 с.

48. Готлиб Ю. Я. Физическая кинетика макромолекул. / Ю.Я. Готлиб, А.А. Да-ринский, Ю.Е. Светлов Л.: Химия, 1986.- 272 с.I

49. Дашевский В.Г. Конформационный анализ макромолекул. М.: Наук$, 1987.- 288 с.

50. Привалко В.П. Молекулярное строение и свойства полимеров. Л.: Химия, 1986.-240 с.

51. Андрианова Г.П. Физикохимия полиолефинов. М.: Химия, 1974.- 239 с.

52. K.Tanaka and l.Jamada / J.Synth.Lubr. 1988. - 5 - P. 115-131.

53. M.E.Napier and P.C.Stair / J.Vac.Sci.Technol. 1991. - A9. -3 Pt.l. - P. 649652.

54. Наполнители для полимерных композиционных материалов. Справочное пособие / Под ред. Г.С. Каца и Д.В. Милевски: пер. с англ. под ред. П.Г. Бабаевского. М.: Химия, 1981. - 736 с.

55. Мэтьюз Ф. Композитные материалы. Механика и технология. / Ф.Мэтьюз, Р.Ролингс. М.: Техносфера, 2004. - 408 с.

56. Соломко В.П. Модифицирование структуры и свойств кристаллизующихся полимеров // Химия и технология высокомолек. соед. 1975. - У. 7. - С. 115-117.

57. Липатов Ю.С. Вязкоупругость полимерных композитов, содержащих дисперсные и волокнистые наполнители // Механика композитных материалов. 1980. - №5. - С. 808-822.

58. Липатов Ю.С. Межфазные явления в полимерах. Киев: Наук, думка, 1980.- 260 с.

59. Привалко В.П. Плавление и кристаллизация наполненных полимеров // Физикохимия многокомпонентных полимерных систем: В 2 т. / Т. 1: Наполненные полимеры. Киев: Наук, думка, 1986.- С. 106-129.

60. Бондаренко С.И. Вопросы современного моделирования двух-и трехком-понентных полимерных композиционных материалов / С.И. Бондаренко, В.М. Барановский // Киев, 1990. 10 с. Деп. в УкрНИИНТИ 02.10.90. - № 1636-Ук90.

61. Каргин В.А. О зародышевом механизме действия твердых частиц в кристаллизующихся полимерах / В.А. Каргин, Т.И. Соголова, Т.К. Шапошникова // Высокомол. соед. 1965. - Т. 7 - № 3. - С. 385- 388.

62. Липатов Ю.С. О влиянии наполнителя на спектры времен релаксаций наполненных полимеров / Ю.С. Липатов, В.Ф. Росовицкий, В.Ф. Бабич // Докл. Академии наук СССР. Физическая химия. 1975. - Т. 220. - №6. - С. 13681371.

63. Липатов Ю.С. О критериях оптимального содержания наполнителя в вы-соконаполненных кристаллизующихся полимерах / Ю.С. Липатов, Н.Л. Не-дря, В.П. Привалко // Докл. АН СССР. 1982.- Т. 267. - № 1.- С. 127-132.

64. Каргин В.А. Влияние искусственных зародышей кристаллизации на кинетику кристаллизации и механические свойства изотактического полистиролу

65. В.А. Каргин, Т.И. Соголова, Н.Я. Рапопорт- Молодцова // Докл. АН СССР. 1964.- Т. 156. - № 6.- С. 1406-1408.

66. Крыжановский В.К. Прикладная физика полимерных материалов. / В.К. Крыжановский, В.В. Бурлов СПб.: Изд-во СПбГТИ (ТУ), 2001.-261 с.

67. Tanaka К. Effect of various fillers on the friction and wear of PTFE composites. / K.Tanaka, S. Kawakami Wear, 1982. - Vol. 79. - №2. - P. 221-234.

68. Адрианова O.A. Структура и свойства малонаполненного ПТФЭ / О.А.I

69. Адрианова, А.В. Виноградов, Ю.В. Демидова и др. // Механика композитных материалов. 1986. - № 3 - С. 399-401.

70. Барановский В.М. Некоторые физико-механические свойства полимерных композиционных материалов на основе фторопласта-4 и кокса / В.М. Барановский, А.А. Хомик, Т.В. Ляшко и др.// Трение и износ. 1990.- T.l 1, № 5.-С. 878-881.

71. Виноградов А.В. Износостойкость дисперснонаполненного политетрафторэтилена и критические концентрации ультрадисперсного наполнителя / А.В. Виноградов, А.А. Охлопкова // Трение и износ. -1995.- Т.16 №5.- С. 931-937.

72. Охлопкова А.А. Трибологические и механические характеристики модиIфицированного политетрафторэтилена / А.А. Охлопкова, Т.Н. Сидоренко,

73. A.В. Виноградов // Трение и износ. 1996.- Т. 17 - № 4.- С. 550-553.

74. Машков Ю.К. Структура и износостойкость модифицированного политетрафторэтилена / Ю.К. Машков, Л.Ф. Калистратова, З.Н. Овчар. Науч. изд. - Омск: Изд-во ОмГТУ, 1998. - 144 с.

75. Охлопкова А.А. Пластики, наполненные ультрадисперсными неорганическими соединениями: науч. изд. / А.А. Охлопкова, А.В. Виноградова, Л.С. Пинчук Гомель, 1999. - 162 с.

76. Гуль В.Е. Структура и механические свойства полимеров. / В.Е. Гуль,

77. B.Н. Кулезнев М.: Высш. Школа, 1979. - 352 с.

78. Френкель С.Я. Проблема складывания и некоторые вопросы структурной механики ориентированных полимерных систем // Под ред. Джейл Ф. Полимерные монокристаллы. JL: Химия, 1968.- С. 524-542.

79. Андрианова О.А. Модифицированные полимерные и эластомерные три-ботехнические материалы для техники Севера: Дис. д-ра тех. наук: 05.02.01. М., 2000. - 337 с.

80. Бартенев Г.М. Релаксационные переходы в полиметилметакрилате, связанные с подвижностью боковой эфирной группы / Г.М. Бартенев, В.А. Ло-мовской // Высокомол. соед. Сер. А. 1993. - Т. 35, № 2. - С. 168-173.

81. Старцев О.В. Исследование влияния углеродного наполнителя на молекулярную подвижность и структуру полиамида-12 // Высокомол. соед. Сер. А. 1983.-Т. 25, № 11.-С. 2267-2273.

82. Липатов Ю.С. Методика исследования вязкоупругих свойств гетерогенных полимерных систем / Ю.С. Липатов, В.Б. Росовицкий, В.Ф. Бабич // Новые методы исследования полимеров. Киев: Наук, думка, 1975.- С. 106-118.

83. Гольдман А.Я. Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов. Л.: Химия, 1988. — 272 с.

84. Чигвинцев Н.В. Вязкоупругие и теплофизические свойства политетрафторэтилена с наполнителями / Н.В. Чигвинцев, Вал. И. Суриков, Вад. И. Суриков и др. // Проблемы машиностроения и металлообработки. Омск: Ом-ПИ.- 1992.-С. 31-33.

85. Сорокин В.Е. Исследование механического поведения ряда полимеров в области гелиевых температур / В.Е. Сорокин, И.И. Перепечко // Механика полимеров. 1974. -№1. - С. 18-23.

86. Белый В.А. Трение и износ материалов на основе полимеров / В.А. Белый, А.И. Свириденок, М.И. Петраковец и др. Минск: Наука и техника, 1976. -430 с.

87. Машков Ю.К. Полимерные композиционные материалы в триботехнике./ Ю.К. Машков, З.Н.Овчар, М.Ю. Байбарацкая, О.А. Мамаев. М: Недра. 2004 - 262с.

88. Машков Ю.К. Трение и модифицирование материалов трибосистем. / Ю.К. Машков, К.Н. Полещенко, С.Н. Поворознюк, П.В. Орлов. М.: Наука, 2000. - 280 с.

89. Виноградов А.В. Создание и исследование машиностроительных триботехнических материалов на основе ПТФЭ и ультрадисперсных сиалонов: Дис. . д.т.н. Гомель, 1993 -312 с.

90. Семенов А.П.Технология изготовления и свойства содержащих фторопласт антифрикционных материалов. / А.П. Семенов, P.M. Матвеевский, В.В. Позняков-М.: Наука, 1965. — 162 с.

91. Кондаков JI. А. Уплотнения и уплотнительная техника / JI. А. Кондаков,

92. A.И. Голубев, В.Б. Овандер и др.; под общ. ред. А.И. Голубева и JI. А. Кондакова. М.: Машиностроение, 1986. - 464 с.

93. Бушуев Ю.Г. Углерод углеродные композиционные материалы: справ, изд./ Ю.Г. Бушуев, М.И. Персии, В.А. Соколов - М.: Металлургия, 1994. — 128 с.

94. Машков Ю.К.Теплоемкость углеродного волокна и скрытокристаллическо-го графита в области от 7 К до 650 К / Ю.К.Машков, С.В.Данилов,

95. B.А.Егорова, и др. // Материаловедение. 2004. - № 6,- С.31-34.

96. Кропотин О.В. Особенности влияния армирующего углеродного волокна на структуру и некоторые физико-механические свойства композиционных материалов на основе политетрафторэтилена: Дис. канд. техн. наук. Омск, 1997.- 187 с.

97. Соломко В.П. О структурной, кинетической и термодинамической активности наполнителей //Хим. технология: Научно-произв. сб. 1973. N6(72). -С. 7-10.

98. Крыжановский В. К. Технология полимерных материалов. СПб.: Профессия, 2008. - 534 с.

99. Фторопласты. Каталог. Черкассы: Изд. НИИТЭХПМ, 1983. 209 с.

100. Буланов И.М. Технология ракетных и аэрокосмических конструкций й композиционных материалов. / И.М. Буланов, В. В. Воробей М.: МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1998, -514 с.

101. Фрегер Г.Е. Создание полимерных композиционных материалов и изделий на их основе / Г.Е. Фрегер, В.А. Рач, А.В. Колесников и др. Киев: Изд-во УМК ВО, 1989.- 116 с.

102. Типовой технологический процесс изготовления заготовок из материала Криолон-3 2025.01265.00003. Омск, «Сибкриогентехника», 1986.

103. Брандон Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля. / Д. Брандон, У. Каплан. М.: Техносфера, 2004. - 384 с.

104. Шевелев А.Ю. Влияние физической модификации на молекулярную подвижность и свойства полимерных систем разных классов: .Дисканд физмат. наук: 01.04.14-М., 1995-156 с.

105. Нгуен Тунг Лам Математическое моделирование структуры и электрофи1-зических свойств полимерных систем разных классов: Дис. канд. тех. наук: 05.13.01.-М., 2004.- 136 с.

106. Гоулдстейн Дж. Растовая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. / Дж. Гоулдстейн, Д. Ньюбери, П. Эчлин и др. : Мир, 1984. Кн.1 -303 с.

107. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Физматгиз, 1961.- 863 с.

108. ASTM. Powder diffraction file. X ray diffraction data card file and key.

109. Мартынов M.A. Рентгенография полимеров. Методическое пособие для промышленных лабораторий. / М.А. Мартынов, К.А. Вылегжанина Л.: Химия, 1972.- 96 с.

110. Липатов Ю.С. Рентгенографические методы изучения полимерных систем / Ю.С. Липатов, В.В. Шилов, Ю.П. Гомза, Н.Е. Кругляк. Киев: Наук, думка. -1982.-296 с.

111. Черский И.Н. Проектирование и расчет морозостойких подвижных уплотнений. / И.Н. Черский, С.Н. Попов, И.З. Гольдштрах Новосибирск: Наука, 1992.- 123 с.

112. Volume and Density Determinations for Particle Technologists. Paul A. Webb February 2001. Micromeritics Instrument Corp., World Wide Web www.micromeritics.com. 2/16/01

113. Compilation of ASTM Standard Definitions, 8th Edition, American Society for Testing and Materials, Philadelphia (1994)

114. British Standard BS 2955 Glossary of Terms Relating to Particle Technology, British Standards Institution, London, (1991)

115. Analitical Methods in Fine Particle Technology. Paul AJ Webb, Clyde Orr/ Contributors Ronnie W. Camp. James P.Oliver, Y. Simon Ynes. Micromerritics Instrument Corporation, Norcross, GA USA. 1997. 306 p.

116. Плаченов Т.Г. Порометрия. / Т.Г. Плаченов, С.Д. Колосенцев- Л.: Химия, 1988- 176 с.

117. Грин X. Аэрозоли, пыли, туманы, дымье / X. Грин, В. Лейн.- Л.: Химия, 1972.- 256 с.

118. Лагунов А.С. Измерение дисперсного состава порошков методом спектральной прозрачности / А.С. Лагунов, Л.П. Байвель, В.К. Литвинов и др. // Оптика и спектроскопия.- 1977. Т.43. - в.1. - С.157-160.

119. Васильев Е. Д. Лазерный анализатор микрочастиц / Е. Д. Васильев, В. В. Котляр, И.В. Никольский // Научное приборостроение, 1993. Т\3 - №1. -С.118-125.

120. Гусев А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии. М.: ФИЗ-МАТЛИТ, 2005. - 416 с.

121. Марков А.В. Принципы выбора полимерных материалов для изготовления изделий. / А.В. Марков, С.В. Власов // Полимерные материалы. Изделия. Оборудование. Технологии. 2004 - № 6-8 - С. 17-19; 26, 28, 29; 20, 22-24.

122. Машков Ю.К. Разработка и оптимизация новых материалов и технологий для металлополимерных узлов трения микрокриогенной техники с использованием структурного анализа и термодинамических критериев: Дис. . докт. техн. наук. Омск, 1990.- 387 с.

123. Юдин В.Е. Изучение вязкоупругих свойств матрицы в углепластике с помощью метода свободнозатухающих крутильных колебаний / В.Е. Юдин, A.M. Лесковский, Н.А. Суханова и др. // Механика композитных материалов. 1989. -№1.- С. 166-170.

124. Кропотин О.В. Исследование структуры и фазового состава ультрадисперсного скрытокристаллического графита / О.В. Кропотин, Ю.К. Машков, В.А. Егорова и др. // Омский научный вестник. 2007. - № 9.- С. 19-23.

125. Фиалков А.С. Формирование структуры и свойств углеграфитовых материалов. М.: Металлургия, 1965 - 288 с.

126. Охлопкова А.А. Трибологические и механические характеристики модифицированного политетрафторэтилена / А.А. Охлопкова, Т.Н. Сидоренко, А.В. Виноградов // Трение и износ. 1996. - Т. 17 - №4 - С. 550-553.

127. Вундерлих Б. Физика макромолекул: Т.2. Зарождение, рост и отжиг кристаллов: Пер. с англ. Ю.К. Годовского и B.C. Папкова. М.: Мир, 1979. - 574 с.

128. Григорьев А.К. Деформация и уплотнение порошковых материалов. / А.К. Григорьев, А.И. Рудской М.: Металлургия, 1992. 192 с.

129. Жданович Г.М. Теория прессования металлических порошков. М.: Металлургия, 1969. 264 с. .

130. Перельман В.Е. Формование порошковых материалов. М.: Металлургия, 1979.-232 с.134. http://www.matweb.com

131. Панин В.Е. Физическая мезомеханика и компьютерное конструирование материалов: В 2 т. / В.Е. Панин, В.Е. Егорушкин, П.В. Макаров и др.; отв. ред. В.Е. Панин. Новосибирск: Наука, 1995. - Т 2.

132. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики // Физическая мезомеханика. 1998. - Т. 1. - № 1. - С. 5-22.

133. Люкшин Б А. Моделирование физико-механических процессов в неоднородных конструкциях / Б А. Люкшин, А.В. Герасимов, Р.А. Кректулева, П.А. Люкшин. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 272 с.

134. Матолыгина Н.Ю. Конструирование дисперснонаполненных полимерных композиционных материалов для узлов трения и герметизации. Дис. канд. техн. наук. Томск, 2002. - 148 с.

135. Люкшин Б А. Опыт прочностного конструирования наполненной полимерной композиции / Б.А. Люкшин. Л А. Алексеев. В.В. Гузеев и др. // Физическая мезомеханика. 2000. - Т. 3. - № 1. - С. 59-66.

136. Оден Дж. Конечные элементы в нелинейной механике сплошных сред: Пер. с англ. A.M. Васильева. М.: Мир, 1976. - 464с.

137. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов: Пер. с англ. А.А. Шестакова. М.: Мир, 1979. - 392 с.

138. Норри Д. Введение в метод конечных элементов: Пер. с англ. Г.В. Демидова и А.Л. Урванцева. / Д. Норри, Ж. де Фриз М.: Мир, 1981. - 304 с.

139. Галлагер Р. Метод конечных элементов Основы: Пер. с англ.-В.М. Карт-велишвили. М.: Мир, 1984. - 428 с.

140. Хечумов Р. А. Применение метода конечных элементов к расчету конструкций. / Р. А. Хечумов, X. Кепплер, В.И. Прокопьев М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 1994. - 353 с.

141. Теоретическое руководство ANSYS 5.3: Руководство пользователя // Пер. с англ., редактирование Б.Г. Рубцова. Снежинск: РФЯЦ-ВНИИТФ, 1998.-99 с.

142. Ольховик О.Е. Ползучесть фторопласта при сдвиге с наложением гидростатического давления. / О.Е. Ольховик, А .Я. Гольдман Механика полимеров, 1977. - № 5. - С. 812 - 818.

143. Уржумцев Ю.С. Прогностика деформативности полимерных материалов. / Ю.С. Уржумцев, Р.Д. Максимов. Рига: Зинатне, 1975. - 416 с.

144. Кестельман В.Н.Физические методы модификации полимерных материалов. -М.: Химия, 1980. 224 с.

145. Шаталова И.Г., Горбунов П.С., Лихтман В.И. Физико-химичческие основы вибрационного уплотнения порошковых материалов. М., Наука, 1966. 98 с.

146. Терехов А.И. Канд. дисс. М., 1977, с. 67 68.

147. Лесин А.Д. Вибрационные машины в химической технологии. М., ЦИН- ' ТИХИМНЕТЕМАШ, 1968. 78 с.

148. Schltgel Н. Plaste u. Kautschuk, 1976, Bd. 23, № 5, S.362.

149. Евдокимов Л.И., Тризно М.С.,Сидякова В.П., Карапетян О.О. Современные представления о процессах протекающих при обработке пластмасс ультразвуком// Журн. Прикл. Химия. -Л. 1984. -30 с.

150. Агранат Б.А., Гудович А.П., Нежевенко Л.Б. Ультразвук в порошковой металлургии. М., Металлургия, 1986. 167 с.

151. Шустер Я.Б., Браиловский В.И. Расчет инструмента для ультразвуковой пробивки неметаллических материалов // Вестник машиностроения. М.: Машиностроение, 1987. С. 56-60.

152. Источники мощного ультразвука/ Под редакцией Л.Д. Розенберга, М.: Наука, 1967. -254 с.

153. Донской А.В., Келлер O.K., Кратыш Р.С. Ультразвуковые технологические установки. Л.: Энергоиздат, 1982. — 203 с.

154. Асташев В.К. Расчет стержневых концентраторов с нелинейной нагрузкой// Акустический журнал, 1981, т.17 вып. 6. — С. 821-827.

155. Эйснер Э. Расчет резонансных колебательных систем, Т.1. Методы и приборы ультразвуковых исследований// Под. Ред. У. Мезона. — М.: Мир, 1967, -С. 339-358.

156. Кузьменко В.А. Усталостные испытания при высоких частотных нагрузках. Киев: Наукова думка, 1979. 334 с.

157. Тихонравов В.А Об оптимальной форме концентраторов ультразвуковых колебаний// Акуст. Журнал, 1980. т.26, вып. 2. С. 274 - 275.

158. Мозговой И.В. Основы технологии ультразвуковой сварки полимеров. Изд. КГУ, 1991, С. 278.

159. ОАО «Корпорация «Тактическое ракетное вооруженно»

160. Главный конструктор & /s? ^ В.И.Клюев